Pelton su Türbini

Açıklama

Pelton türbini, 100M-1000M su yüksekliği ile yaygın olarak kullanılmaktadır. Yüksek su yüksekliğine sahip ancak küçük su akımına uygun olan güç istasyonları için idealdir. Çalışma prensibi, yüksek basınç borusundan enjeksiyon borusu üzerinden gelen jet akımı ile runner'ın (çark) güçlü bir şekilde itilmesidir. Pelton türbini, kompakt yapı, istikrarlı çalışma ve kolay kullanım özellikleri ile bilinir.

Uygulanabilir Su Yüksekliği: H=100-1000 m. Küçük su akımına sahip yüksek su yüksekliği için kullanılır. Runner, yüksek basınç borusundan enjeksiyon borusu üzerinden yönlendirilen jet akımı ile güçlü bir şekilde itilerek çalışır. Dikey ve yatay tipleri olmak üzere ikiye ayrılır. Yatay tip her birinde 1-2 runner bulunur, her runner 1-2 borusa sahiptir, dikey tip her birinde sadece bir runner bulunur, her runner 2-4 borusa sahiptir.

Uygulamalar

Pelton tekerleği, hidroelektrik enerji üretiminde, mevcut su kaynağına göre nispeten yüksek hidrolik başlıkta düşük akım oranlarında en verimli olduğu durumlarda tercih edilen türbindir. Bu nedenle, düşük basınçlı ve yüksek akımlı bir kaynaktan daha fazla güç, yüksek basınçlı ve düşük akımlı bir kaynaktan elde edilebilir, hatta bu iki akım teorik olarak aynı gücü içerse bile. Ayrıca, her iki kaynağın da benzer miktarda boru malzemesi gerektirir, bir tanesi uzun ince bir boru, diğer bir tanesi kısa geniş bir boru gerektirir. Pelton tekerlekleri her türlü boyutta üretilir. Hidroelektrik santrallerinde dikey yağlı yatak mili üzerinde monte edilmiş çok tonluk Pelton tekerlekleri bulunmaktadır. En büyük birimler 200 megavatt'a kadar çıkabilir. En küçük Pelton tekerlekleri birkaç inç genişliğinde olup, birkaç galon dakika akımına sahip dağ akıntılarından güç elde etmek için kullanılabilir. Bazı bu sistemler, su taşımak için ev plumbaj malzemelerini kullanır. Bu küçük birimler, önemli güç seviyeleri üretmek için otuz metreden fazla başlık gerektirir. Su akımı ve tasarımına bağlı olarak, Pelton tekerlekleri 15 metreden 1800 metreye kadar olan başlıklarda en iyi şekilde çalışır, ancak teorik bir sınır yoktur.

Özellikler

• Yüksek Başlık İçin Özel Tasarım: Genellikle 100 metrenin üzerinde (bazı modeller birkaç bin metreyi de işlemektedir) yüksek başlıklara ve düşük akım oranlarına sahip su kaynakları için özel olarak tasarlanmıştır. Suyun potansiyel enerjisini kinetik enerjiye etkili bir şekilde dönüştürür ve yüksek düşüş senaryolarında diğer türbin tiplerine kıyasla anlamlı derecede daha yüksektir.
• Darbe Tipi Enerji Dönüşümü: Yüksek basınçlı su akımını, nozuller aracılığıyla yüksek hızda jetlere dönüştürür, bu jetler runner üzerindeki kova şeklindeki pervanelere doğrudan darbe vurur. Su akımı, akış kanalını (örneğin volüt ve yönlendirme pervaneleri gibi) doldurmaz, enerji dönüşüm süreci "darbe anında" yoğunlaşır, bu da yapısal stresin daha belirgin olmasını sağlar.
• Düşük Su Kalitesi Gereksinimi: Su akımı karmaşık akış kanalları (örneğin volüt ve yönlendirme pervaneleri gibi) geçmediğinden, su içindeki tortu ve kirletici maddelerin neden olduğu iç bloklama veya aşınmaya karşı daha az hassastır. Daha uzun bakım periyodu vardır ve dağlık bölgelerdeki gibi nispeten karmaşık su kalitesine sahip kaynaklara uygundur.
• Esnek Çıktı Düzenlemesi: İşleyen nozul sayısının artırılması veya azaltılması (örneğin, 2-nozul, 4-nozul modelleri) veya tekil nozullerin jet çapının düzenlenmesi ile birim çıktısının basamaklı veya sürekli düzenlenmesi sağlanabilir, bu da şebeke yükünün dalgalanmasına uyum sağlar.
• Basit Yapı & Kolay Bakım: Ana bileşenleri sadece nozuller, runner'lar ve kaplamalar olup, karmaşık su yönlendirme mekanizmaları (reaksiyon türbinlerinin yönlendirme pervaneleri gibi) yoktur. Kurulum zorluğu düşük, günlük bakım genellikle nozul aşınması ve runner temizliği üzerine odaklanır, maliyetleri kontrol altındadır.